AT412970B

AT412970B - Wässrige bindemittel für korrosionsschutzsysteme

Info

Publication number: AT412970B
Application number: AT0151303A
Authority: AT
Inventors: Roland Dr Feola; Maximilian Friedl; Johann Gmoser; Willibald Dr Paar
Original assignee: Surface Specialties Austria
Priority date: 2003-09-24
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2005-09-26
Also published as: ATA15132003A; WO2005033171A1; US20050065243A1

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Die Erfindung betrifft wässrige Bindemittel für Korrosionsschutzsysteme. 



  Kationisch stabilisierte wässrige Bindemittel auf Basis von Epoxid-Amin-Addukten zählen zum Stand der Technik und werden in der Patentliteratur vielfach beschrieben. Vor allem auf dem Gebiet der kataphoretischen Elektrotauchlackierung werden sie als Bindemittel in Kombination mit blockierten Isocyanaten als Härterkomponente erfolgreich eingesetzt (z. B. EP-A 0249 850, EP-A 0 004 090, DE-A 3041 700, DE-A 33 00 583, DE-A 33 11513). 



  Derartige Systeme müssen stets eingebrannt werden bei Temperaturen von ca. 160  C bis ca. 180  C, um die reaktiven Gruppen des blockierten Isocyanats freizusetzen und dadurch vernetzte Beschichtungen mit gutem Korrosionsschutz zu ergeben. 



  Aus der europäischen Patentanmeldung EP-A 1 207 187 sind bestimmte wasserverdünnbare Epoxid-Amin-Addukte bekannt, die ohne zusätzliche Härter, rein physikalisch trocknend, zu Beschichtungen führen, die eine gute Haftung auf Metallen aufweisen und einen guten Korrosionsschutz bieten. 



  In der EP-A 1 233 034 werden Umsetzungsprodukte von Epoxidharzen mit fettsäuremodifizierten Epoxid-Amin-Addukten als Bindemittel für lufttrocknende, korrosionsfeste Überzüge beschrieben. 



  Die beiden zuletzt genannten Bindemittelklassen sind jedoch trotz dem bereits guten Korrosionsschutz weiter verbesserungsbedürftig. 



  Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass sich aus Umsetzungsprodukten von Epoxidharzen mit aminfunktionellen Fettsäureamiden zusammen mit weiteren epoxidreaktiven Komponenten wie Aminen und hydroxyfunktionellen Substanzen Bindemittel für Lacke herstellen lassen, die einen deutlich verbesserten Korrosionsschutz auf metallischen Untergründen aufweisen, gegenüber ansonsten gleichartigen, nicht mit Fettsäureamiden modifizierten kationischen Systemen. 



  Die Erfindung betrifft daher wasserverdünnbare Bindemittel, enthaltend Umsetzungsprodukte ABC von Epoxidharzen A, Verbindungen B, die solche funktionelle Gruppen aufweisen, vermöge derer sie mit Verbindungen mit Epoxidgruppen reagieren können, ausgewählt aus Verbindungen B1 mit mindestens einer primären oder sekundären Aminogruppe, Verbindungen B2 mit Säuregruppen und Verbindungen B3 mit phenolischen Hydroxylgruppen, und Fettsäureamiden C mit mindestens einer Amidgruppe und mindestens einem an ein Stickstoffatom gebundenen Wasserstoffatom, wobei dieses Stickstoffatom nicht Teil einer Amidgruppe oder einer Urethangruppe ist. Die Fettsäureamide C sind erhältlich durch Umsetzung von Fettsäuren C1 und Aminen C21 mit mindestens einer primären Aminogruppe und mindestens einer sekundären Aminogruppe oder Aminen C22 mit mindestens zwei primären Aminogruppen. 



  Die Epoxidharze A können aliphatische oder aromatische Epoxidverbindungen sein mit mindestens einer, bevorzugt mindestens zwei Epoxidgruppen pro Molekül. Bevorzugt werden aliphatische Mono- und Diepoxide A1 bzw. A2 eingesetzt, als Monoepoxide A1 werden Glycidyläther von aliphatischen einwertigen Alkoholen mit 4 bis 40 Kohlenstoffatomen und Glycidylester von aliphatischen Monocarbonsäuren mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt, wobei die aliphatischen Alkohole und aliphatischen Carbonsäuren in weiter bevorzugter Weise mindestens ein tertiäres oder quaternäres Kohlenstoffatom aufweisen.

   Die Diepoxide A2 sind ausgewählt aus Diglycidyläthern von zweiwertigen aliphatischen Alkoholen mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, Diglycidyläthern von Dihydroxy-Polyoxyalkylenen wie Polyäthylen- und Polypropylenglykol, Diglycidylestern von Dicarbonsäuren mit 2 bis 40 Kohlenstoffatomen und Diglycidyläthern von zweiwertigen Phenolen wie Resorcin, Hydrochinon, Dihydroxydiphenyl, Dihydroxydiphenyläther, Bis-(4-hydroxyphenyl)sulfon, 4,4'-Dihydroxybenzophenon, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)propan (Bisphenol A), Bis-(4-hydroxyphenyl)methan (Bisphenol F) und 2,2-Bis-(4-hydroxy3,5-dimethyl- 

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 phenyl)propan (Tetramethylbisphenol A). Bevorzugt werden Bisphenol A-Diglycidyläther und Hexandioldiglycidyläther sowie Polypropylen-glykoldiglycidyläther. 



  Die Verbindungen B1 mit mindestens einer primären oder sekundären Aminogruppe sind bevorzugt solche, bei denen die Aminogruppen an aliphatische Kohlenstoffatome gebunden sind. 



  Besonders bevorzugt sind aliphatische Verbindungen, die linear, verzweigt oder cyclisch sein können und 2 bis 40 Kohlenstoffatome aufweisen. Bevorzugt werden weiter Verbindungen B11, die neben mindestens einer sekundären oder primären Aminogruppe mindestens eine Hydroxylgruppe aufweisen, und Verbindungen B12, die mindestens eine primäre und mindestens eine tertiäre Aminogruppe aufweisen. Weitere bevorzugte Amine B13 sind solche, die mindestens zwei primäre Aminogruppen und mindestens eine sekundäre Aminogruppe aufweisen. Es ist ebenfalls bevorzugt, Mischungen einzusetzen, die mindestens zwei unterschiedliche Amine der genannten Verbindungsklassen enthalten, bevorzugt solche, die unterschiedlichen Klassen angehören.

   Geeignete Amine sind insbesondere Äthanolamin, Propanolamin, Diäthanolamin, Dipropanolamin, 4-Hydroxybutylamin, N-Methyläthanolamin, N-Äthyläthanolamin; N,N-Dimethylamino-äthylamin und -propylamin, N-(2-Aminoäthyl)-piperidin, N-(2-Aminoäthyl)-pyrrolidin, N-(2-Aminoäthyl)-piperazin; Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Tetraäthylenpentamin und Pentaäthylenhexamin, Dipropylentriamin, Tripropylentetramin, sowie Polyäthylenimin. Besonders bevorzugt sind N,N-Diäthanolamin, Diäthylentriamin und Triäthylentetramin sowie N,N-Dimethylaminopropylamin. 



  Die geeigneten Verbindungen B2 mit Säuregruppen sind bevorzugt aliphatische Monocarbonsäuren mit 2 bis 40 Kohlenstoffatomen, die linear, verzweigt und cyclisch sein können und bevorzugt mindestens eine olefinische Doppelbindung aufweisen. Besonders bevorzugt sind ungesättigte Fettsäuren wie Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Palmitoleinsäure, Erucasäure und Ricinolsäure sowie die aus natürlichen Fetten gewonnenen Mischungen, die mindestens einen Massenanteil von 20 %, bevorzugt mindestens 30 % an ungesättigten Fettsäuren enthalten. Unter den aus natürlichen Fetten gewonnen Fettsäuregemischen sind Leinölfettsäure und Tallölfettsäure besonders bevorzugt. 



  Geeignete Verbindungen B3 mit phenolischen Hydroxylgruppen sind Mono- und Diphenole wie Phenol, Kresole, Xylenole, Resorcin, Hydrochinon, Dihydroxydiphenyl, Dihydroxydiphenyläther, Bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfon, 4,4'-Dihydroxybenzophenon, 2,2-Bis-(4-hydroxy-phenyl)propan (Bisphenol A), Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan (Bisphenol F) und 2,2-Bis-(4-hydroxy-3,5dimethylphenyl)-propan (Tetramethylbisphenol A). Besonders bevorzugt sind Bisphenol A und Bisphenol F sowie deren Mischungen. 



  Die Fettsäureamide C sind abgeleitet von Fettsäuren C1 mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 8 bis 36 Kohlenstoffatomen, und bevorzugt mindestens einer olefinischen Doppelbindung, wobei es im Fall von zwei oder mehreren Doppelbindungen bevorzugt ist, dass diese nicht konjugiert sind, und Aminen C2, die bevorzugt lineare, verzweigte oder cyclische aliphatische Amine mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen sowie mindestens einer primären und mindestens einer sekundären Aminogruppe sind. Die Amine C2 sind ausgewählt aus Aminen C21 mit einer primären Aminogruppe und einer sekundären Aminogruppe und Aminen C22 mit mindestens zwei primären Aminogruppen und mit mindestens einer sekundären Aminogruppe. Geeignete Amine C21 sind beispielsweise N-(2-Aminoäthyl)-piperazin und 2-(2-Aminoäthyl)-pyrrolidin.

   Bevorzugt werden weiter als Amine C22 Oligo- und Polyalkylenamine mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkylengruppe, insbesondere Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Tetraäthylenpentamin sowie deren höhere Analoga, 3-(2-Aminoäthylamino)-propylamin, Dipropylentriamin und Tripropylentetramin, N,N-Bis(4-aminobutyl)amin (Bistetramethylentriamin) und N,N'-Bis(4-aminobutyl)-1,4diaminobutan (Tristetramethylentetramin), sowie N,N-Bis(6-aminohexyl)amin (Bishexamethylentriamin) und N,N'-Bis(6-aminohexyl)-1,6-diaminobutan. 



  Die Herstellung der erfindungsgemässen Bindemittel erfolgt bevorzugt so, dass zunächst durch Umsetzung der Fettsäuren C1 mit den Aminen C2 Fettsäureamide C synthetisiert werden, die 

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 mindestens eine sekundäre und/oder primäre Aminogruppe aufweisen. Diese aminofunktionellen Fettsäureamide C werden anschliessend mit mindestens zwei der Verbindungen B vermischt, wobei Verbindungen B aus mindestens zwei unterschiedlichen Klassen B1, B2 und B3 eingesetzt werden. Anschliessend wird eine erste Portion eines Epoxids A zugegeben, wobei es bevorzugt ist, hier ein Monoepoxid A1 einzusetzen. Die Reaktionsmischung wird erwärmt auf eine Temperatur von bevorzugt 60  C bis 100  C und solange reagiert, bis keine freien Epoxidgruppen mehr nachzuweisen sind.

   In bevorzugter Weise wird anschliessend mindestens eine weitere Verbindung B und eine zweite Portion eines Epoxids A zugegeben, wobei jetzt bevorzugt ein Diepoxid A2 eingesetzt wird. Die Reaktionsmischung wird dann wieder solange umgesetzt, bis keine freien Epoxidgruppen mehr nachzuweisen sind. Danach wird dieses Reaktionsprodukt in Wasser, dem zuvor ein Neutralisationsmittel zugesetzt wurde, dispergiert und die gebildete Dispersion mit einer weiteren Portion eines Diepoxids A2 umgesetzt und wieder bis zum vollständigen Verbrauch aller Epoxidgruppen reagiert. 



  Das so hergestellte Bindemittel kann unmittelbar oder in Form eines pigmentierten Lacks zur Beschichtung von Oberflächen eingesetzt werden. Die so hergestellten Lacke können durch alle üblichen Methoden, wie Streichen, Rakeln, Sprühen, Spritzen, mit Aufziehwürfeln oder durch elektrostatische oder elektrophoretische Abscheidung aufgetragen werden. Die Lacke sind physikalisch trocknend, sie benötigen daher keinen zusätzlichen Härter. Es ist jedoch möglich, die Härtung durch Zusatz von Härtungsmitteln wie unblockierten oder blockierten mehrfunktionellen Isocyanaten oder Aminoplastharzen bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur zu beschleunigen.

   Die mit den erfindungsgemässen Bindemitteln hergestellten Lacke sind besonders geeignet zur Beschichtung von Metallen wie Eisen, Stahl, Aluminium, für mineralische Untergründe wie Stein und Beton, und wegen der Trocknung bei Raumtemperatur besonders für wärmeempfindliche Substrate wie Kunststoffe, Papier und Karton. 



  Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele erläutert. 



  Dabei werden die folgenden Abkürzungen verwendet: BHMTA Bishexamethylentriamin (Molare Masse 215 g/mol) TÖFS Tallölfettsäure (Molare Masse 280 g/mol) CE   @Cardura   E 10 (Molare Masse 250 g/mol) BA Bisphenol A (Molare Masse 228 g/mol) DMAPA N,N-Dimethylaminopropylamin (Molare Masse 102 g/mol) EP Flüssiges Diepoxidharz auf Basis von Bisphenol A (Molare Masse 380 g/mol) ES Essigsäure (Molare Masse 90 g/mol) DETA Diäthylentriamin (Molare Masse 103 g/mol) TETA Triäthylentetramin (Molare Masse 146 g/mol) EFS Erdnussölfettsäure (Molare Masse 280 g/mol) INS Isononansäure (Molare Masse 158 g/mol) DOLA Diäthanolamin (Molare Masse 105 g/mol) HDA Hexamethylendiamin (Molare Masse 116 g/mol) Beispiel 1 Herstellung der aminofunktionellen Fettsäureamide Aminofunktionelles Fettsäureamid A1 215 g (1,0 mol) BHMTA wurden auf 40  C erwärmt.

   Man liess unter Rühren 560 g (2,0 mol) TÖFS während 15 Minuten zufliessen und erhitzte den Ansatz nach Ende der Zugabe unter Ausnutzung der auftretenden leichten Exothermie (Neutralisationswärme) innerhalb von einer Stunde auf 150  C. Unter Abtrennung des sich bildenden Reaktionswassers hielt man zunächst drei Stunden weiter bei 150  C und erhitzte dann kontinuierlich innerhalb von ca. zwei Stunden weiter auf 180  C. Man hielt so lange bei dieser Temperatur, bis eine Aminzahl von ca. 76 mg/g erreicht war (das entspricht einem Mol sekundärer Aminogruppen in dem Ansatz). Man erhielt einen bei Raumtemperatur pastösen braunen Feststoff mit einer Aminzahl von 75,3 mg/g und 

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 einer Säurezahl von 8,1 mg/g. 



  Analog zu A1 wurden noch weitere aminofunktionelle Fettsäureamide A2 bis A5 hergestellt gemäss den Angaben in der Tabelle 1: Tabelle 1 Zusammensetzung der Fettsäureamide 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> Fettsäureamid <SEP> A <SEP> 2 <SEP> A <SEP> 3 <SEP> A <SEP> 4 <SEP> A <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Masse <SEP> in <SEP> g <SEP> 215 <SEP> 103 <SEP> 146 <SEP> 146
<tb> Amin <SEP> Stoffmenge <SEP> in <SEP> mol <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1
<tb> Art <SEP> BHMTA <SEP> DETA <SEP> TETA <SEP> TETA
<tb> Masse <SEP> in <SEP> g <SEP> 560 <SEP> 316 <SEP> 560 <SEP> 316
<tb> Fettsäure <SEP> Stoffmenge <SEP> in <SEP> mol <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> Art <SEP> EFS <SEP> INS <SEP> TÖFS <SEP> INS
<tb> Masse <SEP> in <SEP> g <SEP> 739 <SEP> 383 <SEP> 670 <SEP> 426
<tb> Produkt <SEP> Aminzahl <SEP> in <SEP> mg/g <SEP> 74,8 <SEP> 144 <SEP> 164,9 <SEP> 261,9
<tb> Rest-Säurezahl <SEP> in <SEP> mg/g <SEP> 6,

  9 <SEP> 7,7 <SEP> 6 <SEP> 7,4
<tb> 
 Beispiel 2 Herstellung der wässrigen Bindemittel wässrige Dispersion eines kationischen, Amidstrukturen enthaltenden Bindemittels B1 739 g (1,0 mol) des aminfunktionellen Fettsäureamids A1, 280 g (1,0 mol) TÖFS und 222 g (1,03 mol) BHMTA wurden auf 90  C erwärmt und so lange gerührt, bis eine klare Schmelze gebildet war. Innerhalb von einer Stunde wurden dann 774 g (3,1 mol) CE zugegeben, wobei die Temperatur durch Kühlen bei 85  C bis 90  C gehalten wurde. Nach einer weiteren Stunde Rühren bei 85  C wurden der Reihe nach 968 g (4,24 mol) BA, 206 g (1,96 mol) DOLA und 184 g (1,8 mol) DMAPA zugegeben. Nachdem alles klar geschmolzen war, wurden bei 80  C innerhalb von neunzig Minuten eine erste Portion von 3230 g (8,5 mol) des Epoxidharzes EP zugegeben, wobei die Temperatur durch Exothermie bis auf 150  C anstieg.

   Es wurde bei 150  C so lange gehalten, bis keine freien Epoxidgruppen mehr nachweisbar waren (ca. eine Stunde). In einem Verdünnungsgefäss wurden 8800 g Wasser und 450 g einer wässrigen Essigsäurelösung (Konzentration 60 %, 3,0 mol) vorgelegt und das Harz aus dem Reaktionsgefäss innerhalb von dreissig Minuten zugegeben. Die Temperatur der Mischung wurde auf 70  C eingestellt, es wurde eine Stunde lang unter Rührung homogenisiert. Anschliessend wurde portionsweise mit Wasser auf einen Festkörper-Massenanteil von 45 % verdünnt. Die so erhaltene wässrige Dispersion wurde auf 80  C erwärmt, dann wurde eine zweite Portion von 400 g (1,05 mol) des Epoxidharzes EP zugegeben und die Mischung so lange unter Rühren bei 70  C bis 80  C gehalten, bis keine freien Epoxidgruppen mehr nachweisbar waren.

   Das erhaltene Endprodukt hatte einen Staudinger-Index von 60 cm3/g, gemessen in Dimethylformamid bei 20  C. 



  Analog zur Dispersion des Bindemittels B1 wurden weitere Bindemitteldispersionen hergestellt gemäss den Angaben in Tabelle 2. Zur Herstellung des Bindemittels B7 wurde anstelle des aminofunktionellen Fettsäureamids ein Addukt V aus 1 mol HDA + 2 mol CE (molare Masse 616 g/mol), also ein amidfreies sekundäres Diamin eingesetzt. 

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 EMI5.1 
 
<tb> 



  Tabelle <SEP> 2
<tb> Bei- <SEP> Amid <SEP> Epoxid-reaktive <SEP> Stoffe <SEP> Epoxidharz <SEP> Neutralisationsmittel <SEP> Festharz <SEP> Staudinger- <SEP> Festkörper- <SEP> Viskosität <SEP> bei
<tb> 
 
 EMI5.2 
 
 EMI5.3 
 
<tb> Masse <SEP> Stoffmenge <SEP> Art <SEP> Masse <SEP> Stoffmenge <SEP> Art <SEP> Masse <SEP> Stoffmenge <SEP> Art <SEP> Masse <SEP> 1 <SEP> Stoffmenge <SEP> Masse <SEP> in <SEP> cm3/g <SEP> in <SEP> % <SEP> in <SEP> mPa#s
<tb> 
 
 EMI5.4 
 
 EMI5.5 
 
<tb> B1 <SEP> 739 <SEP> A1 <SEP> 280 <SEP> TOFS <SEP> 774 <SEP> 3,1 <SEP> CE <SEP> 270 <SEP> 3 <SEP> 7273 <SEP> 60 <SEP> 40 <SEP> 890
<tb> 222 <SEP> 1,03 <SEP> BHMTA <SEP> 3230 <SEP> 8,5 <SEP> EP(1)
<tb> 968 <SEP> 4,24 <SEP> BA <SEP> 400 <SEP> 1,05 <SEP> EP <SEP> (2) <SEP> 
<tb> 206 <SEP> 1,96 <SEP> DOLA
<tb> 184 <SEP> 1,

  8 <SEP> DMAPA <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯
<tb> B2 <SEP> 670 <SEP> 1 <SEP> A4 <SEP> 560 <SEP> 2 <SEP> TOFS <SEP> 3230 <SEP> 8,5 <SEP> EP <SEP> (1) <SEP> 246 <SEP> 2,73 <SEP> 6435 <SEP> 57,4 <SEP> 37,1 <SEP> 1536
<tb> 935 <SEP> 4,1 <SEP> BA <SEP> 400 <SEP> 1,05 <SEP> EP <SEP> (2) <SEP> 
<tb> 210 <SEP> 2 <SEP> DOLA
<tb> 184 <SEP> 1,8 <SEP> DMAPA <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
<tb> B3 <SEP> 383 <SEP> 1 <SEP> A <SEP> 3 <SEP> 560 <SEP> 2 <SEP> TOFS <SEP> 774 <SEP> 3,1 <SEP> CE <SEP> 230 <SEP> 2,55 <SEP> 7029 <SEP> 64,3 <SEP> 39,8 <SEP> 1040
<tb> 215 <SEP> 1 <SEP> BHMTA <SEP> 3230 <SEP> 8,5 <SEP> EP <SEP> (1) <SEP> 
<tb> 968 <SEP> 4,24 <SEP> BA <SEP> 380 <SEP> 1 <SEP> EP <SEP> (2) <SEP> 
<tb> 105 <SEP> 1 <SEP> DOLA
<tb> 184 <SEP> 1,8 <SEP> DMAPA <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯
<tb> B <SEP> 4 <SEP> 739 <SEP> 1 <SEP> A <SEP> 280 <SEP> 1 <SEP> TÖFS <SEP> 750 <SEP> 3 <SEP> CE <SEP> 243 <SEP> 2,7 <SEP> 7356 <SEP> 71,3 <SEP> 41,

  1 <SEP> 998
<tb> 215 <SEP> 1 <SEP> BHMTA <SEP> 3420 <SEP> 9 <SEP> EP <SEP> (1) <SEP> 
<tb> 935 <SEP> 4,1 <SEP> BA <SEP> 380 <SEP> 1 <SEP> EP <SEP> (2) <SEP> 
<tb> 210 <SEP> 2 <SEP> DOLA
<tb> 184 <SEP> 1,8 <SEP> DMAPA
<tb> B <SEP> S <SEP> 426 <SEP> 1 <SEP> A5 <SEP> 280 <SEP> 1 <SEP> TÖFS <SEP> 750 <SEP> 3 <SEP> CE <SEP> 234 <SEP> 2,6 <SEP> 7034 <SEP> 65,8 <SEP> 40,8 <SEP> 894
<tb> 215 <SEP> 1 <SEP> BHMTA <SEP> 3420 <SEP> 9 <SEP> EP <SEP> (1)
<tb> 935 <SEP> 4,1 <SEP> BA <SEP> 380 <SEP> 1 <SEP> EP(2)
<tb> 210 <SEP> 2 <SEP> DOLA
<tb> 184 <SEP> 1,8 <SEP> DMAPA
<tb> B <SEP> 6 <SEP> 670 <SEP> 1 <SEP> A4 <SEP> 456 <SEP> 4 <SEP> BA <SEP> 774 <SEP> 3,1 <SEP> CE <SEP> 270 <SEP> 3 <SEP> 6174 <SEP> 59,1 <SEP> 35,3 <SEP> 1081
<tb> 210 <SEP> 2 <SEP> DOLA <SEP> 3230 <SEP> 8.5 <SEP> EP <SEP> (1) <SEP> 
<tb> 184 <SEP> 1,8 <SEP> DMAPA <SEP> 380 <SEP> 1 <SEP> EP <SEP> (2)

  
<tb> B <SEP> 7 <SEP> 616 <SEP> 1 <SEP> V <SEP> 560 <SEP> 2 <SEP> TOFS <SEP> 3230 <SEP> 8,5 <SEP> EP <SEP> (1) <SEP> 246 <SEP> 2,73 <SEP> 6381 <SEP> 58,8 <SEP> 36,8 <SEP> 860
<tb> 935 <SEP> 4,1 <SEP> BA <SEP> 400 <SEP> 1,05 <SEP> EP <SEP> (2) <SEP> 
<tb> 210 <SEP> 2 <SEP> DOLA
<tb> 184 <SEP> 1.8 <SEP> DMAPA
<tb> 
   Dabei wird die erste Portion des Epoxids EP als EP (I) und die zweite Portion als EP (2) bezeichnet   

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 Beispiel 3 Anwendungstechnische Prüfung Es wurden wässrige Lacke gemäss der folgenden Rezeptur in Tabelle 3 hergestellt:

   Tabelle 3 Lackrezeptur (Massen der Komponenten in g) : 
 EMI6.1 
 
<tb> 
<tb> 22,90 <SEP> Wasser
<tb> 6,65 <SEP> #Additol <SEP> VXW <SEP> 6208 <SEP> (Dispergiermittel) <SEP> (1)
<tb> 12,55 <SEP> #Kronos <SEP> 2059 <SEP> (2)
<tb> 18,85 <SEP> #Bayferrox <SEP> 130 <SEP> BM <SEP> (3)
<tb> 9,65 <SEP> #Blanc <SEP> fixe <SEP> N <SEP> (4)
<tb> 15,60 <SEP> Zinkphosphat <SEP> ZPA <SEP> (5)
<tb> 13,80 <SEP> Talkum <SEP> IT <SEP> extra <SEP> (6)
<tb> 100,00 <SEP> Pigmentpaste
<tb> 63,00 <SEP> Bindemittel <SEP> (B1 <SEP> bis <SEP> B7 <SEP> aus <SEP> Tabelle <SEP> 2)
<tb> 163,00 <SEP> Pigmentierter <SEP> Lack
<tb> 
 1 Surface Specialties Austria GmbH 2 Kronos Titan GmbH 3 Bayer AG 4 Sachtleben GmbH 5 Heubach GmbH 6 Dr.

   Alberti / Bad Lauterberg D Dazu wurde aus den angegebenen Komponenten in der angeführten Reihenfolge zunächst eine Mischung hergestellt, diese Mischung wurde dann dreissig Minuten mit einem Dissolver bei 300 min-' dispergiert. Diese Pigmentpaste wurde dann mit dem Bindemittel B1 bis B7 aufgelackt. 



  Der erhaltene Lack wurde auf ein nicht phosphatiertes Stahlblech in einer Trockenfilmstärke von 40 um bis 50 um aufgetragen. 



  Tabelle 4 Lacktechnische Prüfergebnisse 
 EMI6.2 
 
<tb> 
<tb> Bindemittel <SEP> B <SEP> B <SEP> 2 <SEP> B <SEP> 3 <SEP> B <SEP> 4 <SEP> B <SEP> 5 <SEP> B <SEP> 6 <SEP> B <SEP> 7 <SEP> 
<tb> Vergleich
<tb> Mechanische <SEP> Prüfung
<tb> Pendelhärte <SEP> nach <SEP> 7 <SEP> Tagen <SEP> Lagerung <SEP> in <SEP> s <SEP> 51 <SEP> 44 <SEP> 63 <SEP> 66 <SEP> 59 <SEP> 90 <SEP> 77
<tb> Impact <SEP> / <SEP> direkt <SEP> in <SEP> in-lb <SEP> ; <SEP> J <SEP> 45 <SEP> ; <SEP> 50 <SEP> ; <SEP> 40 <SEP> ; <SEP> 50 <SEP> ; <SEP> 30 <SEP> ; <SEP> 30 <SEP> ;

   <SEP> 40 <SEP> ;
<tb> 4,5Erichsen <SEP> Tiefung <SEP> µ <SEP> in <SEP> mm <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 7 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 5 <SEP> 5
<tb> Gitterschnitt <SEP> * <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> Korrosionsprüfung
<tb> Salzsprühtest <SEP> - <SEP> 
<tb> Rostgrad <SEP> # <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> bis <SEP> 2 <SEP> 3
<tb> Unterwanderung <SEP> in <SEP> mm <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 10
<tb> 
 (1   in-lb   = 25,4 mm 0,453592   kg .  9,81 m S-2= 112,8 mJ) Erläuterungen:     ISO 6272 µ DIN 53156    * Beurteilung Gitterschnitt gemäss DIN EN ISO 2409 - DIN EN ISO 7253 

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 # Beurteilung Rostgrad : O...keine Rostflecken 1...vereinzelt Rostflecken 2...ca. 20 % d. Fläche v. Rostflecken bedeckt 3...ca. 40 % d. Fläche v.

   Rostflecken bedeckt 4... Mehr als 50 % d. Fläche v. Rostflecken bedeckt 5... Gesamte Fläche rostig Während die mechanischen Werte des mit dem Vergleichslack aus dem Bindemittel B7 lackierten Blech im Rahmen der Werte der Lacke mit dem erfindungsgemässen Bindemittel liegen, zeigt sich eine erhebliche Verbesserung in den Korrosionsschutzeigenschaften, sowohl beim Rostgrad im Salzsprühtest (von 3 für den Vergleich auf 1 bzw. 1 bis 2 für die erfindungsgemäss hergestellten Lacke), insbesondere aber bei der Unterwanderung. Eine derartige Verbesserung konnte nicht erwartet werden. 



  Mit Lacken, die Umsetzungsprodukte von Epoxidharzen mit den erfindungsgemässen aminofunktionellen Fettsäureamide enthalten, lassen sich daher erhebliche Verbesserungen in Korrosionsschutzlackierungen für unedle Metalle erzielen. 



  Patentansprüche : 1. Wasserverdünnbare Bindemittel, enthaltend Umsetzungsprodukte ABC von Epoxidharzen
A, Verbindungen B, die solche funktionelle Gruppen aufweisen, vermöge derer sie mit Ver- bindungen mit Epoxidgruppen reagieren können, ausgewählt aus Verbindungen B1 mit mindestens einer primären oder sekundären Aminogruppe, Verbindungen B2 mit Säure- gruppen und Verbindungen B3 mit phenolischen Hydroxylgruppen, und Fettsäureamiden C mit mindestens einer Amidgruppe und mindestens einer Aminogruppe, erhältlich durch
Umsetzung von Fettsäuren C1 und Aminen C2 mit mindestens einer sekundären und min- destens einer primären Aminogruppe.

Claims

2. Wasserverdünnbare Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fett- säureamide C mindestens zwei Amidgruppen und mindestens eine sekundäre Aminogrup- pe enthalten.

3. Wasserverdünnbare Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fett- säuren C1 6 bis 40 Kohlenstoffatome und mindestens eine olefinische Doppelbindung auf- weisen.

4. Wasserverdünnbare Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ami- ne C2 lineare, verzweigte oder cyclische aliphatische Amine mit 4 bis 20 Kohlenstoffato- men sowie mindestens einer primären und mindestens einer sekundären Aminogruppe sind, ausgewählt aus Aminen C21 mit einer primären Aminogruppe und einer sekundären Aminogruppe und Aminen C22 mit mindestens zwei primären Aminogruppen und mit min- destens einer sekundären Aminogruppe.

5. Wasserverdünnbare Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ver- bindungen A aliphatische oder aromatische Epoxidverbindungen mit mindestens einer Epoxidgruppe pro Molekül eingesetzt werden, wobei die Monoepoxide A1 ausgewählt sind aus Glycidyläthern von aliphatischen einwertigen Alkoholen mit 4 bis 40 Kohlenstoffatomen und Glycidylester von aliphatischen Monocarbonsäuren mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen, und die Diepoxide A2 ausgewählt sind aus Diglycidyläthern von zweiwertigen aliphatischen Alkoholen mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, Diglycidyläthern von Dihydroxy-Polyoxy- alkylenen wie Polyäthylen- und Polypropylenglykol, Diglycidylestern von Dicarbonsäuren mit 2 bis 40 Kohlenstoffatomen und Diglycidyläthern von zweiwertigen Phenolen. <Desc/Clms Page number 8>

6. Wasserverdünnbare Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Verbindungen B1 die Aminogruppen an aliphatische Kohlenstoffatome gebunden sind, dass die Verbindungen B1 linear, verzweigt oder cyclisch sind und 2 bis 40 Kohlenstoffatome aufweisen, wobei die Verbindungen B1 ausgewählt sind aus Verbindungen B11, die neben mindestens einer sekundären oder primären Aminogruppe mindestens eine Hydroxylgrup- pe aufweisen, Verbindungen B12, die mindestens eine primäre und mindestens eine tertiä- re Aminogruppe aufweisen, und Verbindungen B13, die mindestens zwei primäre Amino- gruppen und mindestens eine sekundäre Aminogruppe aufweisen.

7. Wasserverdünnbare Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver- bindungen B2 aliphatische lineare, verzweigte oder cyclische Monocarbonsäuren mit 2 bis 40 Kohlenstoffatomen sind, die mindestens eine olefinische Doppelbindung aufweisen.

8. Wasserverdünnbare Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver- bindungen B3 ausgewählt sind aus Mono- und Diphenolen.

9. Verfahren zur Herstellung von wasserverdünnbaren Bindemitteln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - im ersten Schritt durch Umsetzung der Fettsäuren C1 mit den Aminen C2 Fettsäurea- mide C synthetisiert werden, die mindestens eine sekundäre und/oder primäre Amino- gruppe aufweisen, - diese aminofunktionellen Fettsäureamide C anschliessend im zweiten Schritt mit min- destens zwei der Verbindungen B vermischt werden, wobei Verbindungen B aus min- destens zwei unterschiedlichen Klassen B1, B2 und B3 eingesetzt werden, - anschliessend im dritten Schritt eine erste Portion eines Epoxids A zugegeben wird und solange reagiert wird, bis keine freien Epoxidgruppen mehr nachzuweisen sind, - danach dieses Reaktionsprodukt in Wasser, dem zuvor ein Neutralisationsmittel zuge- setzt wurde,

dispergiert wird und die gebildete Dispersion im vierten Schritt mit einer weiteren Portion eines Diepoxids A2 umgesetzt und wieder bis zum vollständigen Verbrauch aller Epoxidgruppen reagiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass anschliessend an den dritten Schritt mindestens eine weitere Verbindung B und eine zweite Portion eines Epoxids A zu- gegeben, und die Reaktionsmischung dann solange umgesetzt wird, bis keine freien Epo- xidgruppen mehr nachzuweisen sind.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das als zweite Portion zuge- gebene Epoxid ein Diepoxid A2 ist.

12. Verwendung von wasserverdünnbaren Bindemitteln nach Anspruch 1 zur Beschichtung von Metallen, mineralischen Untergründen, Kunststoffen, Paper und Karton.

13. Verwendung von wasserverdünnbaren Bindemitteln nach Anspruch 1 in Kombination mit Härtern ausgewählt aus blockierten und nicht blockierten mehrfunktionellen Isocyanaten und Aminoplastharzen zur Formulierung von Beschichtungsmitteln.